多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)，通過建立包括各種能源輸入信息和輸出信息的輸入?輸出模型，以及上述輸入?輸出模型對應(yīng)的收益函數(shù)，再利用預(yù)設(shè)的約束條件根據(jù)收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間，從上述能量分配空間中查找使各個(gè)能源的單元收益符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參數(shù)，使多能源互聯(lián)系統(tǒng)可以根據(jù)上述均衡分配參數(shù)，以確定上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的能源分配，所得到的分配方案可以使多能源互聯(lián)系統(tǒng)的整體收益和其中各個(gè)能源的單元收益均保持在最優(yōu)狀態(tài)，減少分配后能源調(diào)度上的浪費(fèi)，具有較好的分配效果。
【專利說明】
多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及能源分配技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法 和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，多能源互聯(lián)系統(tǒng)的各類多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、禪合 程度將會(huì)逐漸加深，例如傳統(tǒng)電力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)之間的禪合僅由燃?xì)廨啓C(jī)，即天然氣 向電能單向轉(zhuǎn)換，變換為近年來出現(xiàn)的電轉(zhuǎn)氣(P2G)等轉(zhuǎn)換技術(shù)，上述電轉(zhuǎn)氣技術(shù)需要通過 把富余的電能進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)將水和二氧化碳制成生成人造天然氣（SNG)，注入天然氣網(wǎng) 絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電能與天然氣的雙向流動(dòng)。
[0003] 上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)中多種能源轉(zhuǎn)換關(guān)系的復(fù)雜化為其能源分配帶來一定難度， 傳統(tǒng)的能源分配方案通常根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的整體收益或者其中各個(gè)能源的單元收益， 容易導(dǎo)致分配后的能源浪費(fèi)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對傳統(tǒng)方案中能源分配容易導(dǎo)致分配后能源浪費(fèi)大的技術(shù)問 題，提供一種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)。
[0005] -種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，包括如下步驟：
[0006] 根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類W及各種能源的輸入信息和輸出信息建立輸入- 輸出模型;其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的 函數(shù)關(guān)系；
[0007] 根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù);其中，所述收益函數(shù)為 表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)；
[000引根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間；其 中，所述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)使收益函數(shù)達(dá) 到約束條件的取值集合；
[0009] 分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之差，得到各種能源 對應(yīng)的單元收益；
[0010] 在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡分配參數(shù)，根據(jù)所 述均勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。
[0011] -種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)，包括：
[0012] 第一建立模塊，用于根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類W及各種能源的輸入信息和 輸出信息建立輸入-輸出模型；其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入?yún)?數(shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；
[0013] 第二建立模塊，用于根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù);其 中，所述收益函數(shù)為表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)；
[0014] 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的 能量分配空間；其中，所述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸出 參數(shù)使收益函數(shù)達(dá)到約束條件的取值集合；
[0015] 第一獲取模塊，用于分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參數(shù) 之差，得到各種能源對應(yīng)的單元收益；
[0016] 查找模塊，用于在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡分 配參數(shù)，根據(jù)所述均勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。
[0017] 上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)，通過建立包括各種能源輸入信息和 輸出信息的輸入-輸出模型，W及上述輸入-輸出模型對應(yīng)的收益函數(shù)，再利用預(yù)設(shè)的約束 條件根據(jù)收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間，從上述能量分配空間中查找使各 個(gè)能源的單元收益符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參數(shù)，使多能源互聯(lián)系統(tǒng) 可W根據(jù)上述均衡分配參數(shù)，W確定上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參 數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的能源分配，所得到的分配方案可W使多能源互聯(lián)系統(tǒng)的整體收益和其中各 個(gè)能源的單元收益均保持在最優(yōu)狀態(tài)，減少分配后能源調(diào)度上的浪費(fèi)，具有較好的分配效 果。
【附圖說明】
[0018] 圖1為一個(gè)實(shí)施例的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法流程圖；
[0019] 圖2為一個(gè)實(shí)施例的多能源互聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為一個(gè)實(shí)施例的能量轉(zhuǎn)換示意圖；
[0021] 圖4為一個(gè)實(shí)施例的電力負(fù)荷系數(shù)和熱負(fù)荷系數(shù)和風(fēng)電最大出力曲線圖；
[0022] 圖5為一個(gè)實(shí)施例的消耗曲線示意圖；
[0023] 圖6為一個(gè)實(shí)施例的消耗曲線示意圖；
[0024] 圖7為一個(gè)實(shí)施例的能量占比示意圖；
[0025] 圖8為一個(gè)實(shí)施例的能量占比示意圖；
[0026] 圖9為一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況和儲(chǔ)氣裝置運(yùn)行情況示意圖；
[0027] 圖10為一個(gè)實(shí)施例的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法和系統(tǒng)的具體實(shí)施方 式作詳細(xì)描述。
[0029] 參考圖1，圖1所示為一個(gè)實(shí)施例的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法流程圖，包括 如下步驟：
[0030] S10,根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類W及各種能源的輸入信息和輸出信息建立 輸入-輸出模型；其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù) 之間的函數(shù)關(guān)系；
[0031] 上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)可W包括交流電能、直流電能、天然氣、熱能、生物質(zhì)和燃油 等多種能源。上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)可W通過包括各種能源輸入量的矩陣表示。 上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出參數(shù)可W通過包括各種能源輸出量的矩陣表示。
[0032] S20,根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù);其中，所述收益函 數(shù)為表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)；
[0033] S30,根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間； 其中，所述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)使收益函數(shù) 達(dá)到約束條件的取值集合；
[0034] S40,分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之差，得到各種 能源對應(yīng)的單元收益；
[0035] S50,在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡分配參數(shù)，根 據(jù)所述均勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。
[0036] 本實(shí)施例提供的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，通過建立包括各種能源輸入信 息和輸出信息的輸入-輸出模型，W及上述輸入-輸出模型對應(yīng)的收益函數(shù)，再利用預(yù)設(shè)的 約束條件根據(jù)收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間，從上述能量分配空間中查找 使各個(gè)能源的單元收益符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參數(shù)，使多能源互聯(lián) 系統(tǒng)可W根據(jù)上述均衡分配參數(shù)，W確定上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出 參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的能源分配，所得到的分配方案可W使多能源互聯(lián)系統(tǒng)的整體收益和其中 各個(gè)能源的單元收益均保持在最優(yōu)狀態(tài)，減少分配后能源調(diào)度上的浪費(fèi)，具有較好的分配 效果。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系（輸入-輸出模型）可 W 為:L = CP;
[0038] 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，L的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的 輸出參數(shù);P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，P的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸入 參數(shù);C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源禪合矩陣。
[0039] 作為一個(gè)實(shí)施例，L = CP可W寫為：
[0040]
[0041] 多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣為P，輸出矩陣為L，所設(shè)及的N種能源載體可W分別記 為a，0，…，O，可對應(yīng)交流電能、直流電能、天然氣、熱能、生物質(zhì)、燃油等多種能源形式;Pa， Pe,…，P。和La，Le，…，L。分別表示某時(shí)段內(nèi)各種能源所對應(yīng)的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、 輸入端和輸出端各能源載體平均功率。C為能源禪合矩陣;禪合系數(shù)Cl,J描述當(dāng)前調(diào)度模式 下多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、輸入端i能源經(jīng)由多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、內(nèi)各轉(zhuǎn)換器后 對j能源的穩(wěn)態(tài)綜合轉(zhuǎn)換系數(shù)，由多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、內(nèi)部接線方式、各能源轉(zhuǎn)換器 效率和調(diào)度系數(shù)共同確定。若多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端或輸出端不包含某類能源，可W在相 應(yīng)的中輸出矩陣和輸入矩陣中刪除對應(yīng)的行或列。
[0042] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，還可W包括：
[0043] 獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的能源流向矩陣：
[0044]
[0045] 其中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，0為多能 源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出功率矩陣，S為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入功率矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng) 輸入端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的 調(diào)度系數(shù)，J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互 聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)；
[0046] 根據(jù)所述輸入-輸出模型和能源流向矩陣計(jì)算C = G+町(I-時(shí)rij;其中，C為多能源 互聯(lián)系統(tǒng)的能源禪合矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)， H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與 能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)， n多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率矩陣，I為單位矩陣。
[0047] 作為一個(gè)實(shí)施例，對于包含儲(chǔ)能裝置的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、，需要添加儲(chǔ) 能裝置對應(yīng)項(xiàng)W更新上述輸入-輸出模型，記多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)為 向量E，能量變化率為色，上述輸入-輸出模型可W如下式所示：
[004引上述能量變化率為E中某元素為正值表示對應(yīng)儲(chǔ)能裝置處于充能狀態(tài)，為負(fù)值則 表示對應(yīng)儲(chǔ)能裝置處于釋能狀態(tài)。
[0049]多能源互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)部能源轉(zhuǎn)換方程可W包括：
[0化0] 0 = qS,
[0化1 ]上述S= [SI，S2，…，Sn]T為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中n個(gè)能源轉(zhuǎn)換器輸入端的功率列向 量;0=[01，02，。'，0111^為對應(yīng)的1]1個(gè)輸出端功率列向量;11=[化]111。為11行1]1列矩陣，其中化為 輸入端口 j至輸出端口 i的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率，建模簡化處理時(shí)可認(rèn)為其為常量，實(shí)際中化J與該 能源轉(zhuǎn)換器輸入能源流大小相關(guān)，可表述為山^ =。^31)。部分能源轉(zhuǎn)換器可將一種能源轉(zhuǎn) 化為多種能源(如燃?xì)廨啓C(jī)可將天然氣化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能和熱能），此時(shí)m>n。
[0052]多能源互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度體現(xiàn)為對能源輸送線路中能源流的分配：
[0化3]
[0054]式中：V=[Vji](n+N)(m+N)為能源調(diào)度系數(shù)矩陣，可W表明能源流在能源輸送線路中 的分配情況;其中，Vji表示輸出端口 i的能源流分配給輸入端口 j的比例。在一般情況下，V矩 陣中每列的各個(gè)元素即分配系數(shù)之和為1，由于在實(shí)際應(yīng)用中可能存在棄能和能耗（如棄 風(fēng)、棄光、泄露等)能源輸送線路分配系數(shù)之和，有可能小于1，因此能源調(diào)度系數(shù)矩陣V的約 束條件如，
[0化5]
[0056]其中l(wèi)T為元素全為1的行向量，左側(cè)lT長度為n+N，右側(cè)lT長度為m+N;
[0化7] )1;
改寫成分塊矩陣形式：
[0化引
[0059] 式中:G、H、J和K為能源調(diào)度系數(shù)矩陣V基于L、S、P、0維度進(jìn)行分塊后的子矩陣;G為 NXN維矩陣，表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、輸入端能源不經(jīng)任何能源轉(zhuǎn)換器直接輸往輸 出端的調(diào)度系數(shù);H為NXm維矩陣，表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、內(nèi)部各能源轉(zhuǎn)換器至多 能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、輸出端的調(diào)度系數(shù);J為nXN維矩陣，表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源 中屯、輸入端能源與其內(nèi)部各能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù);K為nXm維矩陣，表示多能源互 聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、內(nèi)部各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)。
[0060] 消去L、S、P和0,得能量禪合矩陣C:
[0061 ] c=G+Hri(I-時(shí))-ij，
[0062] 式中：I為nXn單位矩陣;若多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、中無串聯(lián)能量轉(zhuǎn)換器，即 式S和0沒有禪合關(guān)系，K為0矩陣，C可W簡化為G+HriJ。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系可W為：
[0064] 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，C為多能 源互聯(lián)系統(tǒng)的能源禪合矩陣，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)J 表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，n多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn) 換效率矩陣，I為單位矩陣，E表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量變化率矩陣。
[0065] 本實(shí)施例在考慮儲(chǔ)能裝置的情況下，各能源轉(zhuǎn)換器輸出端功率0變?yōu)椹?:長。將更新 后的能源流向矩陣與輸入-輸出模型再次聯(lián)立求解并將對應(yīng)部分用：C = G+化（I-時(shí))-ij替 換，可W得到：
[0066]
,
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，上述收益函數(shù)可W包括:max T(L)-C(P);式中，HD為加權(quán)輸出 函數(shù)，C(P)為加權(quán)輸入函數(shù)；
[006引所述約束條件包括：
[0069]
，
[0070] 其中，E表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量儲(chǔ)備矩陣，E表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量變化 率矩陣，巧日E分別表示能量儲(chǔ)備下限和上限，查和置分別表示儲(chǔ)能裝置釋能和充能的功率 上限。上述max可W表示最大值。
[0071] 上述HL)為加權(quán)輸出函數(shù)，權(quán)值可W包括相應(yīng)能源對應(yīng)的單位收益參數(shù)(單價(jià)或 者消耗等參數(shù)），利用上述單位收益參數(shù)對輸出矩陣進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，便可W得到相應(yīng)的加權(quán) 輸出函數(shù)，C(P)為加權(quán)輸入函數(shù)，權(quán)值可W包括相應(yīng)能源對應(yīng)的單位消耗參數(shù)(單價(jià)或者消 耗等參數(shù)），利用上述單位消耗參數(shù)對輸入矩陣進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，便可W得到相應(yīng)的加權(quán)輸入 函數(shù)。
[0072] 作為一個(gè)實(shí)施例，對于L為定值的情形，收益函數(shù)取得最大值可W在滿足負(fù)荷的前 提下最小化輸入消耗量，即min C(P),
[0073] 此時(shí)，上述P、S、0和V矩陣需要滿足的約束條件可W包括：
[0074]
[0075] 各能源轉(zhuǎn)換器輸入輸出端口的功率限制：
[0076]
[0077]
[007引
[0079] 上述巧日玄分別表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、獲取外部能源P的下限和上限參 數(shù);蘭和呂分別表示相應(yīng)能源中屯、中各能源轉(zhuǎn)換器輸入S的下限和上限參數(shù);自和6分別表示 能源中屯、中各能源轉(zhuǎn)換器輸出0的下限和上限參數(shù)。
[0080] 儲(chǔ)能裝置能量狀態(tài)和出力限制
[0081]
[0082]
[0083]
[0084] E和E分別表示各儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)能狀態(tài)的下限和上限;查和互:分別表示各儲(chǔ)能裝置釋 能和充能的功率上限。
[0085] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，還可W包括：
[0086] 建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)，所述網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)為：
[0087]
[0088] 式中，Nk為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中的能源種類數(shù)，Ni為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，可 W為為其所包含的能源中屯、數(shù)量，Nt為時(shí)間段數(shù)，Gik(t)為多能源互聯(lián)系統(tǒng)在時(shí)段t從節(jié)點(diǎn)i 處獲取第k類能源的總量，其中絕大部分能量輸向各能源中屯、，Cikt表示在t時(shí)段內(nèi)節(jié)點(diǎn)沖 第k類能源的消耗函數(shù)，其具體形式可W由相應(yīng)種能源的特性所決定；
[0089] 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)約束條件，所述網(wǎng)絡(luò)約束條件包括：
[0090] hk(Gk(t),Pk(t),Fk(t),Xk(t))=0,
[0091]
[0092]
[0093] P(t)^P(t)；
[0094] 其中，Gk(t)為t時(shí)段內(nèi)第k類能源的獲取向量，Pk(t)表示t時(shí)段內(nèi)各多能源互聯(lián)系 統(tǒng)的能源中屯、購入第k類能源的量，F(xiàn)k(t)表示t時(shí)段內(nèi)第k類能源網(wǎng)絡(luò)的線路流量向量，Xk (t)表示t時(shí)段內(nèi)第k類能源網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量，hk表示第k類能源網(wǎng)絡(luò)的平衡方程組，g和 F分別表示線路流量Ft的下限和上限，巧日交分別表示節(jié)點(diǎn)狀態(tài)量Xt的下限和上限，P(t)表 示各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、的能源需求量，g(t)表示各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、能 源需求量的下限；
[00%]根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)約束條件和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)確定多能源互聯(lián)系統(tǒng)的對偶向量;其 中，所述對偶向量人表示各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中屯、輸入端的能量范圍；
[0096] 根據(jù)所述對偶向量A確定所述加權(quán)輸入函數(shù)。
[0097] 上述Gk(t) = [Gi,k(t)，G2,k(t)，…，GNi,k(t)]，為t時(shí)段內(nèi)第k類能源的購入向量;Pk (0 = [口1以*)，口2,1<(*)^-，口化,1<(0];表示*時(shí)段內(nèi)各能源中屯、購入第4類能源的量;各能源 中屯、購入各類能源的量需滿足上節(jié)所述約束；Fk(t) = [Fi,k,i(t)，F(xiàn)i,k,2(t)，'''，F(xiàn)2,k,i (t)，???，F(xiàn)Ni(k),k,NF(k)(t)]，為t時(shí)段內(nèi)第k類能源網(wǎng)絡(luò)所有線路流量向量，Xk(t) = [Xi,k,i(t)， Xl,k,2(t)，…，拉,k,l(t)，…，XNi,k,NX(k)(t)]，為t時(shí)段內(nèi)為第k類能源網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量； hk表示第k類能源網(wǎng)絡(luò)的平衡方程組，其具體形式由該能源網(wǎng)絡(luò)特性決定。
[0098] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述在所述能量分配空間中查找使各個(gè)能源的單元收益符合納 什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出參數(shù)的步驟包括：
[0099] 根據(jù)所述能量分配空間律而挽衡目梳巧#巧挽衡約巧條件；
[0100] 所述均衡目標(biāo)函數(shù)包括
[0101] 所述均衡約束條件包括
[0102] 其中，所述yi表示第i種能源基于當(dāng)前能量分配空間X所采取的能源分配方式，(61 表示第巧巾能源的單元收益函數(shù)，乂表示能源分配所有時(shí)間段的能量分配空間，^^表示符合 納什均衡狀態(tài)的能量分配空間；
[0103] 根據(jù)所述均衡目標(biāo)函數(shù)和均衡約束條件計(jì)算符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù) 和目標(biāo)輸出參數(shù)。
[0104] 本實(shí)施例可W將多能源系統(tǒng)中N個(gè)能源中屯、視為獨(dú)立的參與者，參與者i的博弈決 策變量為能源中屯、在各能源系統(tǒng)中各時(shí)段購置能源量Pi,參與者i的決策空間記為Xi,所有 參與者決策空間（能量分配空間）的笛卡兒積記為X = XiX拉X…XXn,每個(gè)參與者的收益函 數(shù)為4 I(X)。則納什均衡點(diǎn)/可定義為：
[0105]
，的
[0106] 式中：（Xil X)表示參與者i在其他參與者保持X中相應(yīng)策略時(shí)自身采取策略Xi的局 面。上述達(dá)到納什均衡狀態(tài)時(shí)，每個(gè)參與者都已經(jīng)達(dá)到自身收益極大值，無法通過單獨(dú)改變 自己的策略增加收益。
[0107]引入如下的規(guī)范化Nikaido-Isoda函數(shù)，將納什均衡問題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題，優(yōu)化目 標(biāo)函數(shù)(均衡目標(biāo)函數(shù))為：
[010 引
[0109]式中yi表示參與者i基于當(dāng)前局面X所采取的策略。在納什均衡狀態(tài)，Nikaido- Isoda函數(shù)滿足W下約束：
[0110]
[0111]若給定各參與者的策略初值X0,可W采用迭代算法求取納什均衡點(diǎn)。在第k+l次迭 代過程中，每個(gè)參與者都假定其他參與者維持第k次迭代時(shí)的策略，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化自己的 決策W最大化自身的利益。k+1次迭代時(shí)的最優(yōu)響應(yīng)函數(shù)可W為：
聲 過多次迭代之后，可W收斂至納什均衡點(diǎn)。流程停止迭代時(shí)得到的各能源中屯、能源消費(fèi)量 和各能源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況即為此多能源互聯(lián)系統(tǒng)的均衡點(diǎn)，根據(jù)上述均衡點(diǎn)便可W得到均勻 分配參數(shù)。
[0112] 在一個(gè)實(shí)施例中，可W應(yīng)用上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法對四節(jié)點(diǎn)電能- 天然氣聯(lián)合多能源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，圖2所示的多能源互聯(lián)系統(tǒng)包括4個(gè)能源中屯、W及連接它 們的電力網(wǎng)絡(luò)和天然氣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)兩個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2各有一個(gè)火電廠，記為Gl和G2; 節(jié)點(diǎn)4有一風(fēng)電場，記為WTXl為平衡節(jié)點(diǎn)。天然氣網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)1接入上級天然氣系統(tǒng)，用N表 /J、- O
[0113] 4個(gè)節(jié)點(diǎn)分別表示獨(dú)立運(yùn)營的能源中屯、，依次記為化至H4,均輸入電能和天然氣， 輸出電能和熱能供給負(fù)荷。其中，Hl至H3為圖2所示包含燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)忮仩t的簡單能源中 屯、。H4則如圖3所示，其中除了包括化-H3中的設(shè)備之外，還包含電轉(zhuǎn)氣設(shè)備W及天然氣儲(chǔ)氣 裝置。
[0114] 天然氣系統(tǒng)和區(qū)域供熱系統(tǒng)中的能量用熱量單位計(jì)量，電力系統(tǒng)中的能量則用電 能單位計(jì)量。為便于說明，可W將所有有名值均換算為標(biāo)么值。多能源系統(tǒng)中的能源用單位 能量P.U.計(jì)量，價(jià)格則用單位貨幣m.u.計(jì)量，下文中所設(shè)及的參數(shù)如無特別注明，則均為標(biāo) 么值。
[0115] 在目標(biāo)函數(shù)中各類能源消耗函數(shù)可W定義為二次函數(shù)，如式（1)所示，式中各參數(shù) 的數(shù)值見表1，其中風(fēng)電出力上限與實(shí)際風(fēng)力水平有關(guān)。
[0116] (1)
[0117]
[011引表1輸入能源消耗參數(shù)
[0119] 電力網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如表2所示，各節(jié)點(diǎn)電壓Vi需滿足0.1，平衡節(jié)點(diǎn)1滿足Vl = 1.05 0。。
[0120]
[0121] 表2電力網(wǎng)絡(luò)參數(shù)
[0122] 天然氣網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如表3所示，網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)氣壓bng，i滿足0.8紳叫4《1.2，平衡節(jié) 點(diǎn)1滿足bng，i = 1;天然氣管道1^2和1^3分別配置一個(gè)壓氣站，壓氣站輸入端壓力bi和輸 出端壓力化滿足1.2《化/bi《 .8，H4中天然氣儲(chǔ)氣罐容量給定為lOp.u.，初始已有5p.u天 然氣儲(chǔ)量，每小時(shí)充放天然氣能力均為0.化.u.，滿足調(diào)度周期內(nèi)總充氣量等于總放氣量。 [012引
[0125] 表3天然氣網(wǎng)絡(luò)參數(shù)[01 %] 能源中屯、內(nèi)部各能源轉(zhuǎn)換器參數(shù)均給定為常數(shù),數(shù)値列于表4。
[0124]
[0127]
[01%]表4能源轉(zhuǎn)換器效率
[0129]假定4個(gè)能源中屯、分別具有相同的電負(fù)荷和熱負(fù)荷曲線，總用電負(fù)荷峰值為 1化.u.(每個(gè)能源中屯、為2.5P.U.)，總熱負(fù)荷峰值為8p.u.(每個(gè)能源中屯、峰值為化.U.)。調(diào) 度期為某冬季典型工作日，調(diào)度期24小時(shí)內(nèi)電力負(fù)荷系數(shù)和熱負(fù)荷系數(shù)和風(fēng)電最大出力具 體數(shù)值見表5，對應(yīng)曲線見圖4。
[01301
123 表5冬季典型工作日風(fēng)電出力與電負(fù)荷和熱負(fù)荷數(shù)據(jù) 2 基于上述參數(shù)，可求得多能源系統(tǒng)的均衡狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)總能源費(fèi)用為 3657.16m.U.。市場均衡時(shí)，各能源中屯、面臨的相關(guān)消耗參數(shù)中節(jié)點(diǎn)電價(jià)和氣價(jià)如圖5和圖6 所示，此時(shí)各能源中屯、消費(fèi)的電能和天然氣占系統(tǒng)總電能和天然氣輸入量的比率見圖7和 圖8,特別地，各時(shí)段中能源中屯、H4中電轉(zhuǎn)氣(P2G)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和儲(chǔ)氣裝置的運(yùn)行情況 見圖9所示。可W看出，上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法能有效地反應(yīng)多能源系統(tǒng)市場 環(huán)境中由于需求量變化和風(fēng)電出力變化對市場中能源節(jié)點(diǎn)價(jià)格和各能源中屯、能源消耗量 的變化。 3 參考圖10所示，圖10為一個(gè)實(shí)施例的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖，包括：
[0134] 第一建立模塊10,用于根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類W及各種能源的輸入信息 和輸出信息建立輸入-輸出模型；其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入 參數(shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；
[0135] 第二建立模塊20,用于根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù)； 其中，所述收益函數(shù)為表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)；
[0136] 第一計(jì)算模塊30,用于根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng) 的能量分配空間；其中，所述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸 出參數(shù)使收益函數(shù)達(dá)到約束條件的取值集合；
[0137] 第一獲取模塊40,用于分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參 數(shù)之差，得到各種能源對應(yīng)的單元收益；
[0138] 查找模塊50,用于在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡 分配參數(shù)，根據(jù)所述均勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。
[0139] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系為:L = CP;
[0140] 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，L的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的 輸出參數(shù);P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，P的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸入 參數(shù);C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源禪合矩陣。
[0141] 在一個(gè)實(shí)施例中，上述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，還包括：
[0142] 第二獲取模塊，用于獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的能源流向矩陣：
[0143]
[0144] 其中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，0為多能 源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出功率矩陣，S為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入功率矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng) 輸入端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的 調(diào)度系數(shù)，J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互 聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)；
[0145] 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述輸入-輸出模型和能源流向矩陣計(jì)算C = G+化（I-K nrij;其中，C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源禪合矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端能源直接輸 往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)，J表示多 能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換 器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)，n多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率矩陣，I為單位矩陣。
[0146] 本發(fā)明提供的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)與本發(fā)明提供的多能源互聯(lián)系統(tǒng) 的能源分配方法一一對應(yīng)，在所述多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法的實(shí)施例闡述的技術(shù)特 征及其有益效果均適用于多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)的實(shí)施例中，特此聲明。
[0147] W上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可W進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí) 施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要運(yùn)些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0148] W上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運(yùn)些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，包括如下步驟： 根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類以及各種能源的輸入信息和輸出信息建立輸入-輸出 模型;其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)之間的函數(shù) 關(guān)系； 根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù);其中，所述收益函數(shù)為表示 多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)； 根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量分配空間；其中，所 述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)使收益函數(shù)達(dá)到約 束條件的取值集合； 分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之差，得到各種能源對應(yīng) 的單元收益； 在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡分配參數(shù)，根據(jù)所述均 勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，所述輸入?yún)?shù) 與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系為:L = CP; 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，L的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸出 參數(shù);P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，P的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸入?yún)?數(shù);C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源耦合矩陣。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，還包括： 獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的能源流向矩陣：其中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，O為多能源互 聯(lián)系統(tǒng)的輸出功率矩陣，S為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入功率矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入 端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度 系數(shù)，J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系 統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)； 根據(jù)所述輸入-輸出模型和能源流向矩陣計(jì)算czG+ma-Krirt其中，C為多能源互聯(lián) 系統(tǒng)的能源耦合矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表 示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)，J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能 源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)，τι 多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率矩陣，I為單位矩陣。4 ·根據(jù)權(quán)利要求2所述的多S M @、m/vet· &，其特征在于，所述輸入?yún)?shù) 與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系為 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，C為多能源互 聯(lián)系統(tǒng)的能源耦合矩陣，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)，J表示 多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，η多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效 率矩陣，I為單位矩陣，?表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量變化率矩陣。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，所述收益函數(shù) 包括:max r(L)-c(P);式中，r(L)為加權(quán)輸出函數(shù)，c(P)為加權(quán)輸入函數(shù)； 所述約束條件包括：其中，E表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量儲(chǔ)備矩陣，?表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量變化率矩 陣，M和i分別表示能量儲(chǔ)備下限和上限，:愈和i分別表示儲(chǔ)能裝置釋能和充能的功率上限。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，還包括： 建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)，所述網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)為：式中，Nk為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中的能源種類數(shù)，Ni為多能源互聯(lián)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，Nt為時(shí) 間段數(shù)，Glk(t)為多能源互聯(lián)系統(tǒng)在時(shí)段t從節(jié)點(diǎn)i處獲取第k類能源的總量，Clkt表示在t時(shí) 段內(nèi)節(jié)點(diǎn)i中第k類能源的消耗函數(shù)； 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)約束條件，所述網(wǎng)絡(luò)約束條件包括： liL·t,) ·t,) ·F"t,) ·t,)) = 〇，P(t)^p(t) 其中，Gk(t)為t時(shí)段內(nèi)第k類能源的獲取向量，pk(t)表示t時(shí)段內(nèi)各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的 能源中心購入第k類能源的量，F(xiàn)k(t)表示t時(shí)段內(nèi)第k類能源網(wǎng)絡(luò)的線路流量向量，Xk(t)表 示t時(shí)段內(nèi)第k類能源網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)向量，h k表示第k類能源網(wǎng)絡(luò)的平衡方程組，^和豆分別 表示線路流量Ft的下限和上限，^和X分別表示節(jié)點(diǎn)狀態(tài)量X t的下限和上限，P(t)表示各多 能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中心的能源需求量，￡(t)表示各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中心能源需求 量的下限； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)約束條件和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)函數(shù)確定多能源互聯(lián)系統(tǒng)的對偶向量;其中， 所述對偶向量表示各多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源中心輸入端的能量范圍； 根據(jù)所述對偶向量確定所述加權(quán)輸入函數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，所述在所述能 量分配空間中查找使各個(gè)能源的單元收益符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目標(biāo)輸出 參數(shù)的步驟包括： 根據(jù)所述能量分配空間建立均衡目標(biāo)函數(shù)和均衡約束條件；所述均衡目標(biāo)函數(shù)包括 所述均衡約束條件包括 其中，所述表示第i種能源基于當(dāng)前能量分配空間X所采取的能源分配方式，Φ:表示 第i種能源的單元收益函數(shù)，X表示能源分配所有時(shí)間段的能量分配空間，f表示符合納什 均衡狀態(tài)的能量分配空間； 根據(jù)所述均衡目標(biāo)函數(shù)和均衡約束條件計(jì)算符合納什均衡狀態(tài)的目標(biāo)輸入?yún)?shù)和目 標(biāo)輸出參數(shù)。8. -種多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)，其特征在于，包括： 第一建立模塊，用于根據(jù)多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源種類以及各種能源的輸入信息和輸出 信息建立輸入-輸出模型；其中，所述輸入-輸出模型表示包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入?yún)?shù)與 輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系； 第二建立模塊，用于根據(jù)所述輸入-輸出模型建立多能源互聯(lián)系統(tǒng)的收益函數(shù);其中， 所述收益函數(shù)為表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之間的函數(shù)； 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的約束條件和所述收益函數(shù)計(jì)算多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能量 分配空間；其中，所述能量分配空間包括多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù) 使收益函數(shù)達(dá)到約束條件的取值集合； 第一獲取模塊，用于分別獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)中各種能源的輸出參數(shù)和消耗參數(shù)之 差，得到各種能源對應(yīng)的單元收益； 查找模塊，用于在所述能量分配空間中查找單元收益符合納什均衡狀態(tài)的均衡分配參 數(shù)，根據(jù)所述均勻分配參數(shù)分配多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入?yún)?shù) 與輸出參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系為:L = CP; 式中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，L的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸出 參數(shù);P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，P的行數(shù)為能源種數(shù)，每行對應(yīng)一種能源的輸入?yún)?數(shù);C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源耦合矩陣。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源分配方法，其特征在于，還包括： 第二獲取模塊，用于獲取多能源互聯(lián)系統(tǒng)各種能源的能源流向矩陣： - --，： 其中，L為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸出矩陣，P為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入矩陣，O為多能源互 聯(lián)系統(tǒng)的輸出功率矩陣，S為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的輸入功率矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入 端能源直接輸往輸出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度 系數(shù)，J表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系 統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)； 第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述輸入-輸出模型和能源流向矩陣計(jì)算CzG+Hria-Krin 其中，C為多能源互聯(lián)系統(tǒng)的能源耦合矩陣，G表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)輸入端能源直接輸往輸 出端的調(diào)度系數(shù)，H表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器至輸出端的調(diào)度系數(shù)，J表示多能源 互聯(lián)系統(tǒng)輸入端與能源轉(zhuǎn)換器輸入端的調(diào)度系數(shù)，K表示多能源互聯(lián)系統(tǒng)各能源轉(zhuǎn)換器之 間的級聯(lián)調(diào)度系數(shù)，η多能源互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率矩陣，I為單位矩陣。
【文檔編號】G06Q50/06GK106022958SQ201610334676
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】董朝陽, 趙俊華, 鄭宇 , 文福拴, 王業(yè)磊
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司